Klimawandel

04. Juli 2012

Klimawandel Erderwärmung: Immer mehr Naturkatastrophen

 Von Ute Kehse
Gewitter werden heftiger und häufiger, warnen Geologen. Foto: dpa

Wegen des Klimawandels werden sich nicht nur Stürme, sondern auch Erdbeben, Tsunamis und Vulkanausbrüche in Zukunft häufen. Denn die Klimaerwärmung zerstört die feste Erdkruste, prognostiziert ein britischer Geologe.

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Ob Stürme, Flutkatastrophen oder Dürren: Viele Experten rechnen damit, dass es in Zukunft infolge des Klimawandels mehr extreme Wetterereignisse geben wird. Doch auch die festen Teile der Erde könnten durch die globale Erwärmung in Aufruhr geraten, warnt der britische Geologe Bill McGuire.

In seinem kürzlich veröffentlichten Buch „Waking the Giant“ beschwört der Professor vom University College London ein Szenario herauf, in dem der Mensch durch die ungebremste Emission von Treibhausgasen schlafende Monster aufweckt. Erdbeben, Vulkanausbrüche, Hangrutschungen unter Wasser und auch Tsunamis könnten sich in Teilen der Welt in Zukunft häufen, prognostiziert McGuire.

Dass es einen Zusammenhang zwischen Vorgängen in der dünnen Lufthülle der Erde und ihrem festen Gesteinspanzer geben soll, erscheint auf den ersten Blick überraschend. Tatsächlich ist die Verbindung eher indirekt. „Natürlich können steigende Temperaturen nicht unmittelbar Erdbeben oder Vulkanausbrüche auslösen“, sagt McGuire.

Kilometerdicke Eisschilde verschwinden

Doch wenn sich das Klima drastisch ändert, dann nehmen die Naturgefahren durchaus zu. Am Ende der letzten Eiszeit, vor 10.000 bis 12.000 Jahren, spuckten beispielsweise die isländischen Vulkane fast 50 Mal so viel Lava wie sonst. Gleichzeitig kam es in Nordamerika und Skandinavien häufiger zu Erdbeben, heißt es im März 2012 veröffentlichen Sonderbericht des Weltklimarates IPCC.

Denn mit den kalten Temperaturen verschwanden die mehrere Kilometer dicken Eisschilde auf der Nordhalbkugel. Dadurch verteilten sich die Lasten auf der Erdkruste neu. Zum einen stieg der Meeresspiegel um 120 oder 130 Meter an. Weite Küstenstriche verschwanden unter Tonnen von Wasser.

Zum anderen wurde das Land, das zuvor unter dem Eispanzer lag, von seiner Bürde befreit. Da die Erdkruste teilweise elastisch auf große Lasten reagiert, hatte das Eis sie um mehrere hundert Meter heruntergedrückt. Als das Eis verschwand, federte die Kruste nach oben – ein Vorgang, der bis heute anhält (siehe Kasten). Daraufhin änderten sich die Spannungsverhältnisse in den geologischen Störungszonen rund um die Eisschilde. „Im Prinzip verringert sich die Seismizität einer Verwerfung während der Belastung und erhöht sich während der Entlastung“, berichteten Forscher um Andrea Hampel von der Universität Hannover 2010 in der Zeitschrift Philosphical Transactions of the Royal Society. Im Klartext heißt das: Wenn ein Eisschild wächst, gibt es weniger Erdbeben. Schmilzt das Eis oder sinkt der Meeresspiegel, treten mehr Erdstöße auf.

Besonders dramatisch war der Effekt im Norden von Skandinavien. Die Region ist seismisch eigentlich relativ ruhig. Während der Eiszeit, als ein bis zu 3400 Meter dicker Eispanzer auf dem Land lastete, bewegte sich die Erdkruste entlang mehrerer Verwerfungen viele Jahrtausende praktisch gar nicht. Doch als das Eis vor 10.000 Jahren schmolz, rückten einige Störungen um bis zu 15 Meter vor – womöglich auf einen Schlag. Das würde einem Erdbeben der Magnitude 8 entsprechen, vergleichbar mit dem, das 2008 die chinesische Provinz Sichuan verwüstete.

Erdkruste schnellt hoch wie eine Feder

Schwere Lasten wirken also wie eine Bremse für geologische Störungszonen. Wenn das Gewicht verschwindet, reagiert die Erdkruste wie eine Feder, die losgelassen wird: Sie holt die vorher unterdrückte Bewegung in kurzer Zeit nach. „Die aufgestaute Spannung entlädt sich dann in Form eines Erdbebens oder einer Erdbebenserie“, sagt McGuire. Zahlreiche Studien zeigen, dass selbst kleine Lastenänderungen wie die Gezeiten die seismische Aktivität beeinflussen können.

Das Eis schmilzt - die Eisbären müssen sich mittlerweile mühsam festen Boden suchen.
Das Eis schmilzt - die Eisbären müssen sich mittlerweile mühsam festen Boden suchen.
Foto: dpa

An manchen Küsten schwankt der Meeresspiegel auch im Rhythmus von Jahreszeiten oder Klimazyklen wie der El-Nino-Oszillation. An einem Unterwasser-Gebirge im Ostpazifik treten beispielsweise in Monaten nach einem El Nino weniger Erdbeben auf als in der Zeit davor, heißt es in einer 2010 veröffentlichten statistischen Analyse von Forschern um Serge Guilas vom University College London. In El-Nino-Jahren sind die nach Westen wehenden Passatwinde schwächer, so dass sich das Meerwasser im Ostpazifik staut und der Meeresspiegel 50 Zentimeter höher liegt als sonst.

Eine dicke Eiskappe besänftigt auch Vulkane. Zum einen muss das vorhandene Magma einen höheren Druck überwinden, um an die Oberfläche zu kommen, zum anderen bleibt das Gestein unter Druck bei höheren Temperaturen fest. Wenn der Druck nachlässt, entsteht daher mehr Magma. In Island schrumpfte etwa der größte Gletscher Vatnajökull während der letzten hundert Jahre um zehn Prozent. Das dürfte die Magmaproduktion der Vulkane unter dem Eis um 1,4 Kubikkilometer pro Jahrhundert erhöhen, rechneten Forscher um Freysteinn Sigmundsson von der Universität von Island in Reykjavik aus. Das entspricht etwa der Menge, die einer der größeren Vulkane unter dem Eis, der Bárðarbunga, pro Jahrhundert an Magma erzeugt.

Die Botschaft aus der Vergangenheit ist Bill McGuire zufolge klar: Erwärmt sich das Klima in Zukunft drastisch, muss mit mehr Naturgefahren gerechnet werden.

„In Alaska hat sich die Erdbebenaktivität an einigen Orten bereits verstärkt“, berichtet er. Grönland und die Antarktis sind seismisch derzeit ziemlich ruhig. Es sei aber sehr gut möglich, dass in Grönland mehr Erdbeben auftreten, falls der dortige Eisschild massiv zu schmelzen beginnt, so McGuire. „Das könnte wiederum submarine Rutschungen und Tsunamis im Nordatlantik auslösen“, warnt er.

Rutschungen unter Wasser

Ähnliches passierte nach dem Ende der letzten Eiszeit vor Norwegen. Dort setzte sich ein größerer Teil des Kontinenthangs in Bewegung. Der gewaltige Unterwasser-Erdrutsch löste einen Tsunami aus, der sich an den umliegenden Küsten bis auf 20 Meter Höhe auftürmte. Untersuchungen zeigten, dass sich ähnliche Rutschungen vor der norwegischen Küste in den letzten 500.000 Jahren regelmäßig am Ende von Vereisungen ereigneten.

Der steigende Meeresspiegel hat dagegen gemischte Auswirkungen. Dort, wo eine tektonische Platte unter eine andere abtaucht, drückt die zusätzliche Last die oben liegende Platte nach unten, wodurch diese sich stärker biegt. „Dadurch kann der Teil der Störungszone, der unterhalb des Meeres liegt, stabilisiert werden“, sagt McGuire. „Allerdings könnte ein Bruch näher an der Küste wahrscheinlicher werden.“ Auch bei Störungen, an denen sich die Erdkruste parallel zur Küste verschiebt, wie an der San-Andreas-Störung oder der Nordanatolischen Verwerfung könnte es zu mehr Erdbeben kommen.

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